Главная > Общий курс физики. Т. III. Электричество (Сивухин Д. В.)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

1. Из уравнений (58.1) и (59.6) легко получить условия, которым должны удовлетворять векторы В и Н на границе раздела двух магнетиков. Уравнение (58.1) формально не отличается от соответствующего уравнения для вектора электрического смещения $\mathbf{D}$ при отсутствии электрических зарядов. Отсюда следует, что на границе раздела нормальные слагающие вектора В должны быть непрерывны:
\[
B_{1 n}=B_{2 n} .
\]
Перейдем к выводу граничных условий для вектора Н. В целях общности будем предполагать, что вдоль границы раздела течет поверхностный ток проводимости с линейной плотностью i. Применим теорему о циркуляции (59.6) к бесконечно малому прямоугольному контуру $A B C D$ (рис. 152), высота которого пренебрежимо мала по сравнению с длиной основания $l$. Тогда можно пренебречь вкладом в циркуляцию, который вносят боковые стороны $A B$ и $C D$. В этом приближении циркуляция векРис. 152 тора Н будет $\left(H_{2 t}-H_{1 t}\right) l$. По теореме о циркуляции та же величина равна $(4 \pi / c) i_{N} l$, где $i_{N}$ – слагающая тока $\mathbf{i}$ вдоль нормали к контуру $\mathbf{N}=[\mathbf{n t}]$. Приравнивая оба выражения, получим
\[
H_{2 t}-H_{1 t}=\frac{4 \pi}{c} i_{N} .
\]

Придадим этому соотношению векторную форму. Введем единичный вектор касательной к границе раздела $\mathbf{t}=[\mathbf{N n}]$. Тогда левая часть равенства (60.2) представится в виде
\[
\left(\mathbf{H}_{2}-\mathbf{H}_{1}\right) \mathbf{t}=\left(\mathbf{H}_{2}-\mathbf{H}_{1}\right)[\mathbf{N n}]=\left(\left[\mathbf{n H}_{2}\right]-\left[\mathbf{n H}_{1}\right]\right) \mathbf{N},
\]

а правая – в виде $(4 \pi) / c(\mathbf{i N})$. Вектор $\mathbf{N}$ в плоскости раздела сред может быть направлен как угодно. Поэтому, приравнивая оба выражения, получим
\[
\left[\mathbf{n H}_{2}\right]-\left[\mathbf{n H}_{1}\right]=\frac{4 \pi}{c} \mathbf{i} .
\]

Если на границе сред ток проводимости не течет, то
\[
H_{1 t}=H_{2 t},
\]
т. е. тангенциальные слагающие вектора $\mathbf{H}$ на границе раздела непрерывны.
2. Граничные условия (60.1) и (60.4) указывают принципиалъный способ измерения векторов В и Н в веществе. Непосредственное измерение магнитного поля в веществе с помощью пробного витка или магнитной стрелки не может быть выполнено. Во-первых, потому, что в вещество не всегда можно поместить пробный виток (например, это нельзя сделать, когда тело твердое). Во-вторых, если бы это и можно было сделать, то оставалось бы неясным, как по силе, действующей на виток, и ее моменту найти векторы В и Н. Поэтому для измерения В и $\mathbf{H}$ в веществе необходимо сделать полость и измерить вектор В в этой полости. Однако результат будет зависеть от формы полости. Рассмотрим два наиболее важных случая.

Случай 1. В магнетике сделан бесконечно узкий канал, параллельный магнитному полю. Удаление вещества из такого канала лишь бесконечно мало возмущает поле в окружающем магнетике. В силу граничного условия (60.4) векторы Н в канале и в окружающем магнетике должны быть одинаковы. Поместим пробный виток в канал и измерим там величину В. Она будет равна вектору $\mathbf{H}$ в окружающем магнетике.

Случай 2. В магнетике сделана щель, ограниченная двумя бесконечно близкими плоскостями, перпендикулярными к магнитному полю. Удаление вещества из такой бесконечно узкой щели также бесконечно мало возмущает магнитное поле в окружающем магнетике. В силу граничного условия (60.1) векторы В в щели и в окружающем магнетике одинаковы. Измерив величину В в щели, мы найдем ее значение и в окружающем магнетике.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru